Paradigma IA & Patrones de Diseño

Al enfrentar el diseño de arquitecturas multiagente, y especialmente, en escenarios que implican la partición de entidades de tercera parte, suelen aparecer situaciones de conflicto que deben resolverse en ejecución de forma globalmente satisfactoria. Se trata, en esencia, de llevar a cabo procesos de interacción basados en propuestas y concesión que tienen por objeto alcanzar un consenso compartido. Este perímetro es el que da lugar a los protocolos de negociación que podemos clasificar en varias familias según su estructura y propósito. Hablamos de protocolos basados en regateo, en sondeos y votaciones, en el uso de subastas, en la resolución mediante sorteos y esquemas de azar, en el uso de contratos y procesos de licitación, en esquemas de intermediación y arbitraje, en delegación, en consenso parcial o en preferencias y relaciones de ordinalidad.

Para poner orden dentro de la amalgama de interacciones productivas que se da dentro de las arquitecturas multiagente en ejecución es necesario prescribir una colección de esquemas canónicos de operación que regulen la forma en la que los agentes gestionan los activos del sistema. Es así como surgen los protocolos de coordinación. Cuando el activo es la participación de los propios agentes en cierto problema hablamos de protocolos de asignación. Al tratar de gestionar el tiempo de acceso a recursos surgen los protocolos de tiempo y acceso. Si la coordinación se articula en base acondiciones de estado hablamos de protocolos de control de estado. Si por el contrario tiene un sustrato estructural podemos identificar los protocolos basados en flujo de trabajo. Y si la coordinación se encuentra resuelta a través de esquemas de interacción compartidos entre todos los agentes implicados hablamos de protocolos de coordinación distribuida.

En los niveles más altos de ejecución de las arquitecturas multiagente destacan los protocolos de cooperación. Este tipo de patrones definen formas canónicas probadas para regular la participación contributiva parcial de los agentes implicados en un problema compartido. Según los criterios en los que se basa está regulación pueden reconocerse diferentes familias. Para determinar que tarea se asigna a cada agente implicado surgen los protocolos de distribución y de gestión de datos. Cuando el trabajo es fuertemente estructurado hablamos de protocolos basados en flujo de trabajo y secuencias. Si el criterio depende de las dependencias entre agentes o incluso su estado interno surgen los protocolos basados en dependencias, mediación o control de estado. Y si por el contrario, la asignación depende de factores externos hablamos de protocolos de planificación o control de la ejecución.